冷卻塔降噪噪聲分析

冷卻塔的噪聲由如下幾部分組成：
風機進、排風噪聲；
淋水噪聲;
風機減速器和電動機噪聲；
冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲。
其中(zhong)，主要是(shi)由(you)淋(lin)水(shui)(shui)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)和(he)軸流(liu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)排(pai)風(feng)(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)對(dui)周圍環(huan)境造成影響(xiang)。 軸流(liu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)排(pai)風(feng)(feng)(feng)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)主要是(shi)空(kong)氣(qi)(qi)動力性(xing)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。它(ta)包括旋轉(zhuan)(zhuan)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)和(he)渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)。旋轉(zhuan)(zhuan)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)是(shi)由(you)于(yu)(yu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)輪(lun)旋轉(zhuan)(zhuan)與空(kong)氣(qi)(qi)質點相互(hu)作(zuo)用引(yin)起空(kong)氣(qi)(qi)脈動而產生的(de)(de)(de)(de)，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)強度與風(feng)(feng)(feng)機(ji)的(de)(de)(de)(de)葉(xie)片(pian)數，葉(xie)片(pian)形狀(zhuang)、尺寸，風(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速，風(feng)(feng)(feng)機(ji)內風(feng)(feng)(feng)速及(ji)流(liu)量，靜(jing)壓等因素(su)有關(guan)，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)頻率呈窄帶的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)、中(zhong)頻性(xing)，渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)則是(shi)由(you)于(yu)(yu)氣(qi)(qi)體在(zai)風(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)輪(lun)的(de)(de)(de)(de)界面(mian)上(shang)分裂(lie)時，氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)粘性(xing)形成一(yi)系列渦流(liu)產生的(de)(de)(de)(de)，渦流(liu)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)頻率取(qu)決于(yu)(yu)風(feng)(feng)(feng)機(ji)葉(xie)片(pian)的(de)(de)(de)(de)形狀(zhuang)，葉(xie)片(pian)和(he)氣(qi)(qi)體的(de)(de)(de)(de)相對(dui)速度。經頻譜(pu)分析，其噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)呈明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)低(di)(di)、中(zhong)頻特性(xing)，這類噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)傳播(bo)距離遠，對(dui)環(huan)境及(ji)人(ren)的(de)(de)(de)(de)干擾很大(da)， 而噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)呈明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)中(zhong)、高頻特性(xing)。 循環(huan)熱(re)水(shui)(shui)從淋(lin)水(shui)(shui)裝置下落(luo)時與塔底接水(shui)(shui)盤中(zhong)的(de)(de)(de)(de)積水(shui)(shui)撞擊產生的(de)(de)(de)(de)淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)屬高頻噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)，淋(lin)水(shui)(shui)聲(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)大(da)小與淋(lin)水(shui)(shui)高度和(he)單位時間的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)流(liu)量有關(guan)。 冷卻塔整體噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)為以低(di)(di)頻為主的(de)(de)(de)(de)連續譜(pu)，沒(mei)有突出的(de)(de)(de)(de)噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)峰值(zhi)，一(yi)般在(zai)31.5-2000Hz之間，噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)級約為70-75dB(A)。下表為實測噪(zao)(zao)(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)。

冷卻塔降噪方法

聲導流片法（消聲彎頭）
　　消(xiao)聲(sheng)(sheng)導流(liu)片(pian)(pian)法(fa)及特點在冷(leng)(leng)卻塔進風口安(an)裝消(xiao)聲(sheng)(sheng)導流(liu)片(pian)(pian)，通過消(xiao)聲(sheng)(sheng)導流(liu)片(pian)(pian)的消(xiao)聲(sheng)(sheng)作用，來減少冷(leng)(leng)卻塔噪聲(sheng)(sheng)對外界的影響(xiang) ，也稱為消(xiao)聲(sheng)(sheng)器(qi)法(fa)。理(li)論及試驗表(biao)明其(qi)降(jiang)噪量(liang)可以達到35dB(A)，甚至更高；在降(jiang)噪量(liang)15—2OdB(A)時(shi)，與聲(sheng)(sheng)屏(ping)障(zhang)造價相當，在20dB(A)以上(shang)降(jiang)噪量(liang)時(shi)是(shi)唯一可選方案；結(jie)構緊湊(cou)，不占(zhan)建(jian)筑物額外場地(di)，基(ji)本無須維護 。

消聲導流片法（消聲彎頭）
　　隔(ge)聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)一般設(she)計為距冷(leng)卻(que)塔(ta)進(jin)風(feng)口的距離(li)(li)大(da)于冷(leng)卻(que)塔(ta)進(jin)風(feng)口高(gao)度，屏障(zhang)高(gao)度等(deng)于屏障(zhang)到進(jin)風(feng)口的距離(li)(li)。降噪(zao)效(xiao)果一般在10-15dB(A)，理論上(shang)降噪(zao)量可2OdB(A)左右(you)，但(dan)存(cun)在著(zhu)(zhu)聲(sheng)(sheng)波繞射問題，在聲(sheng)(sheng)影區(qu)范圍內降噪(zao)量較好，繞射區(qu)和聲(sheng)(sheng)亮區(qu)降噪(zao)效(xiao)果較差，因此(ci)實際工程上(shang)很難將其影響區(qu)內噪(zao)聲(sheng)(sheng)降低20dB(A)；對通風(feng)影響不大(da)，維護比(bi)較簡單；建設(she)聲(sheng)(sheng)屏障(zhang)的技術(shu)要(yao)求(qiu)不高(gao)，但(dan)對結構要(yao)求(qiu)相當高(gao)，并且投(tou)資成(cheng)本隨著(zhu)(zhu)高(gao)度的增(zeng)(zeng)加(jia)成(cheng)倍增(zeng)(zeng)加(jia)；

冷卻塔降噪控制方案

冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)(ta)(ta)的(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)屬于穩態噪(zao)聲(sheng)(sheng)，聲(sheng)(sheng)源"標(biao)稱聲(sheng)(sheng)級"在(zai)70dBA左右，冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)(ta)(ta)噪(zao)聲(sheng)(sheng)的(de)治(zhi)理目標(biao)，原(yuan)則上應是將受(shou)噪(zao)聲(sheng)(sheng)干擾的(de)受(shou)聲(sheng)(sheng)點的(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)級控制在(zai)相應于當地環境(jing)的(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)國家標(biao)準以內。由于該(gai)冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)(ta)(ta)噪(zao)聲(sheng)(sheng)主要是由淋水噪(zao)聲(sheng)(sheng)和軸流風(feng)機排(pai)風(feng)噪(zao)聲(sheng)(sheng)對周圍環境(jing)造(zao)成影響，降噪(zao)方案主要圍繞這兩個方面，因而(er)其治(zhi)理措施為(wei)：在(zai)冷(leng)(leng)卻(que)塔(ta)(ta)(ta)外圍構(gou)建(jian)吸音型(xing)聲(sheng)(sheng)屏障。風(feng)機出風(feng)口(kou)加(jia)裝出口(kou)消(xiao)聲(sheng)(sheng)器。

冷卻塔的結構組成及功能

冷卻塔降噪方法

商場寫字樓或者住宅的(de)冷卻塔常(chang)常(chang)因為噪(zao)聲問題打(da)擾到(dao)(dao)居民，特別是深(shen)夜人(ren)們需要(yao)休息(xi)的(de)時候，冷卻塔噪(zao)聲依然穿過窗戶進入室內。那么(me)如(ru)何降低冷卻塔噪(zao)聲，并且(qie)將其控制到(dao)(dao)人(ren)們可以接受的(de)范(fan)圍呢？

根據《社會(hui)生(sheng)活(huo)環境(jing)噪(zao)聲(sheng)(sheng)排放標準》GB22337—2008的(de)(de)相關規定，居民窗外晝(zhou)間噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)應(ying)(ying)當≤55 dB（A），夜間應(ying)(ying)當≤45 dB（A）。所(suo)以(yi)我們在設計(ji)降(jiang)噪(zao)設備時先要(yao)確(que)定目前(qian)的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)及需(xu)要(yao)的(de)(de)降(jiang)噪(zao)量(liang)。噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)可(ke)以(yi)使用(yong)手機(ji)下載相關噪(zao)聲(sheng)(sheng)測試app，可(ke)以(yi)測量(liang)出大致的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)，缺(que)點是與專業的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)測量(liang)儀器(qi)相比還是不太精確(que)的(de)(de)。確(que)定好噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)，再來計(ji)算需(xu)要(yao)的(de)(de)降(jiang)噪(zao)量(liang)，例(li)如設備運行(xing)時是70db，要(yao)降(jiang)到晝(zhou)間55db，就需(xu)要(yao)至少降(jiang)低(di)15db的(de)(de)噪(zao)聲(sheng)(sheng)值(zhi)。

在設計降噪設備時，我們需要了解冷卻塔的噪聲來源，冷卻塔主要靠機械通風冷卻循環熱水。用泵將循環熱水送到水分布器噴出，水沿著填料下淋落到水池。由風機將冷空氣引入與下淋的熱水接觸，進行熱交換，將水冷卻。冷卻塔的噪聲源由以下幾部分組成：
（1）風機進排氣噪聲(主要噪聲源)；
（2）淋水噪聲(次要噪聲源)；
（3）風機減速器和電動機噪聲；
（4）冷卻塔水泵、配管和閥門噪聲；
其中，主要(yao)是風(feng)機運行(xing)進排(pai)氣噪聲(sheng)和(he)淋(lin)水噪聲(sheng)，風(feng)機通過(guo)進排(pai)氣口和(he)塔體(ti)向(xiang)外輻射噪聲(sheng)。

一般治(zhi)理冷卻塔噪聲的(de)設(she)備(bei)是(shi)冷卻塔隔聲屏障(zhang)，為了達(da)到降噪目標(biao)，我們在設(she)計(ji)時(shi)應當提高(gao)標(biao)準(zhun)，例如國家標(biao)準(zhun)是(shi)晝(zhou)間55db，夜間45db，那(nei)么我們設(she)定的(de)標(biao)準(zhun)就是(shi)晝(zhou)間52db，夜間42db。

隔聲(sheng)屏(ping)(ping)障(zhang)一(yi)般設為(wei)U型，隔聲(sheng)屏(ping)(ping)采用輕質結構，便(bian)于搬運，一(yi)般用一(yi)層隔聲(sheng)鋼(gang)板或硬質纖維板，鋼(gang)板厚度1~2mm，涂(tu)2mm阻尼(ni)層，兩面填充吸(xi)聲(sheng)材料，如超細(xi)玻璃棉，兩側吸(xi)聲(sheng)層厚度，可根據實(shi)際(ji)要求，填入20~50mm。

具體降噪隔(ge)音設計(ji)需(xu)要參照以下公式進行計(ji)算，其中(zhong)?L表示噪聲(sheng)衰減量，N表示越過屏(ping)障(zhang)頂端(duan)衍射的(de)菲涅耳數，其計(ji)算方法見(jian)下圖2.λ表示聲(sheng)波波長，A表示噪聲(sheng)源到隔(ge)聲(sheng)屏(ping)障(zhang)頂端(duan)的(de)距離，B表示接(jie)受(shou)點到隔(ge)聲(sheng)屏(ping)障(zhang)頂端(duan)的(de)距離，d表示聲(sheng)源到接(jie)受(shou)點之間的(de)直線距離。

除了冷(leng)卻塔隔(ge)聲(sheng)屏障以外(wai)，還可(ke)以使(shi)用消(xiao)(xiao)聲(sheng)導流(liu)片進(jin)行冷(leng)卻塔降(jiang)噪，一般安裝在冷(leng)卻塔出風(feng)口(kou)，在不影(ying)響(xiang)冷(leng)卻塔出風(feng)壓損的前提下，可(ke)以實現消(xiao)(xiao)聲(sheng)10分貝的隔(ge)音目標。